脉冲电絮凝处理难降解印染废水的研究

研究了以铝作阳极采用脉冲电絮凝技术对难降解染料废水的处理,探讨了脉冲电源脉冲占空比、脉冲频率、电流密度、电解时间和废水浓度等因素对废水色度和COD去除率的影响,并对脉冲方式在脱色率和COD去除率、材耗及能耗等方面进行了对比研究。结果表明,与直流电絮凝相比,脉冲电絮凝技术在处理难降解染料废水中有着明显的节能优势,单脉冲和双脉冲电絮凝其能耗分别降低了84%和87%,其电极消耗则分别与之持平和增加了93%。     

脉冲电场破乳耦合活化过硫酸盐工艺处理乳化油废水

乳化油废水普遍具有有机污染物质浓度高、成分复杂,处理难度大的特征。利用脉冲电场,实现油水分离,并结合脉冲电场活化过硫酸盐产生具有强氧化性的SO^-₄·,对破乳后废水中有机物进行降解。结果表明：脉冲电场破乳试验中,当电源电压为18 V,溶液pH=2,电源频率为800 Hz,占空比为50%,极板间距为2.5 cm,反应时间为50 min时破乳效果最好,对于初始COD浓度为78340 mg/L的乳化油废水,COD的去除率高达98.03%;脉冲电场活化PMS处理破乳后废水试验中,当ρ(PMS),ρ(COD)=3,溶液pH=2,电源电压为15 V,频率为3000 Hz,占空比(一个脉冲循环内,通电时间占总时间的比例)为70%,极板间距为2.5 cm,反应时间为2 h时,乳化油废水中有机物降解率最高达60.8%;且相同条件下,脉冲电源+PMS处理体系较直流电源+PMS处理体系降解率高出6.4百分点。     

电解对氯苯酚稀水溶液中脱氯降解机理研究

利用石墨电极进行了多种条件下对氯苯酚水溶液的电解研究。研究结果表明,CODCr去除率和脱氯率随电压的升高呈先升高后下降的趋势、随对氯苯酚质量浓度的升高呈指数下降、随溶液pH的升高而升高。碱性条件下电解效果明显优于中性和酸性条件。在电压为10V,pH≈12,电解100mg L的对氯苯酚溶液2h后,CODCr去除率可达52 94%,脱氯率达52 8%。由脉冲辐解瞬态吸收光谱可知,中性、酸性条件下降解机制均为OH·自由基的作用,经过瞬态分子OH-adducts(OH加合物)的中间产物进一步氧化降解;碱性条件下通过OH·自由基和对氯苯酚氧基负离子的阳极直接失电子氧化作用2种降解机制,经过瞬态分子氯代酚氧自由基中间产物氧化降解对氯苯酚,产物分析结果显示生成了对苯二酚和苯醌等中间产物。      

泡沫铜电极脉冲电解法处理含铅废水

实验采用三维电极泡沫铜作为阴极材料,研究了脉冲电沉积法处理低浓度酸性含铅工业模拟废水的工艺条件,并对各种影响因素包括电解温度,流速,脉冲电源频率以及脉冲电源占空比进行了研究。结果表明最佳电解条件为使用脉冲电源作为供电方式,频率为1000Hz,占空比20％,峰流为1．6A,流速为22cm／s,阴阳极距接近零。铅离子去除率（回收率）可达99％,电流效率比直流电解提高50％以上。     

脉冲电絮凝法处理黄连素制药废水

采用脉冲电絮凝方法对黄连素制药废水进行处理,比较了其与传统电絮凝的能耗差距,考察了占空比、电流密度、脉冲频率、电极间距及反应时间对处理效果的影响. 结果表明:与传统电絮凝相比,脉冲电絮凝法节能优势明显,其能耗仅为传统电絮凝法的20%;在最优反应条件(占空比为0.3,脉冲频率为1.0 kHz, 电流密度为19.44 mA/cm2,电极间距为2.0 cm,反应时间210 min)下,模拟废水中COD_Cr和黄连素的去除率分别达到69.6%和72.8%;采用最优条件处理实际废水,其COD_Cr与黄连素的去除率分别为62.6%和92.1%.      

电催化降解含酚废水动力学及影响因素研究

采用填充床电化学反应器,以IrO2-Ta2O5/Ti为阳极,纯钛板为阴极,在室温条件下处理苯酚模拟废水。文章基于阶段反应理论,研究了填充床电化学系统降解苯酚废水的动力学模型,探讨了进水流速、电流密度、初始酚浓度等因素对模拟废水中苯酚和COD去除率的影响规律;在此基础上,对不同电流密度下的系统能耗进行分析。结果表明:当系统处于扩散控制阶段时,苯酚降解遵循一级反应动力学模型,在反应控制阶段属于零级反应;当起始苯酚浓度为600 mg/L(Na2SO43%),反应时间60 min,进水流速1.1 L/h,电流密度20 mA/cm2时,苯酚去除率可达99.92%,COD去除率为85.21%;随着电流密度增大,能耗提高。     

脉冲电解法处理含镍废水

实验研究了脉冲电解法处理酸性含镍工业模拟废水的工艺条件,并对各种影响因素包括阴极材料,流速,脉冲电源频率,占空比以及峰流进行了研究。结果表明最佳电解条件为三维电极泡沫铜为阴极,使用脉冲电源作为供电方式,频率1 000Hz,占空比50%,峰流1.8A,流速为22cm/s,极距接近为零。镍离子去除率(回收率)可达99%以上,出口浓度1mg/L,满足国家排放标准。     

废水脉冲电解处理节能高效的原因分析

将脉冲电源和直流电源分别作为废水电解处理的电源,试验探明其对废水电解处理的电能消耗和COD去除率的影响,并分析废水脉冲电解处理节能高效的原因。试验结果表明,脉冲电流相对直流电流能够更加有效减缓电极的极化,降低电极过电位,使电能消耗降低15%-35%;在脉冲电解处理废水过程中电流效率稳定、Fe^2＋能够有效扩散到废水中,使去污效果增强5%-7%。     

新型电絮凝设备深度处理焦化废水

采用新型电絮凝装置深度处理焦化废水。通过铁和铝2种电极材料处理效果的比较,选择铁电极进行实验,研究电流密度、进水p H、反应时间等因素对电絮凝处理效果的影响。实验表明,电流密度为40 A/m~2,反应停留时间为15 min,进水p H=6,电源占空比为65%,脉冲频率为2 k Hz,焦化废水COD、SS和色度的去除率分别为≥50%、≥90%和≥80%。电絮凝处理焦化废水过程中铁电极损耗为0.55 kg/m~3。通过增加极板间搅拌桨装置,可解决电极钝化问题。     

电絮凝技术处理镀铜废水的研究

电絮凝技术处理镀铜废水中,研究了溶液的pH值、电流密度、极板间距、电解时间、以及Cu2+的初始浓度等因素时电絮凝技术对镀铜废水处理效果的影响;结果表明:在pH值为6.5～8、极板间距为50mm、电流密度60mA/cm2、电解时间为80 min反应条件下,电絮凝法净化低浓度镀铜废水效果较好,可以使废水中重金属离子去除率达99.7%以上,COD的去除率达90%以上.     

三维电极电Fenton法对苯酚废水处理效果实验研究

采用三维电极电Fenton法对制陶工艺含酚废水进行处理,选择pH、时间、电压、FeSO₄·7H₂O投放量、通气量、电解质投放量以及电极间距为单因素,设置不同水平,研究苯酚和COD的去除效果,同时探讨了该方法的电化学能耗。结果表明:在pH为3,电压为15 V,FeSO₄·7H₂O投放量为1.8 g/L,通气量为9 L/min,Na₂SO₄粉末投加量为1.0 g/L,电极间距取10 cm,反应120 min的条件下,废水中苯酚及COD去除率可分别达到94.13%和86.67%,处理效果明显,且能耗较二维电极大大减少,可为该方法在含酚废水处理领域的应用提供参考。     

脉冲电化学氧化降解亚甲基蓝

为改善传统电化学氧化的缺陷,将脉冲式供电引入到电化学氧化中,利用Ti/PbO₂-PVDF电极,对亚甲基蓝（MB）模拟染料废水进行电化学氧化降解处理,分析初始浓度、脉冲电压、脉冲频率、占空比和NaCl浓度等因素对降解效果的影响.结果表明,当MB初始浓度为100mg/L,脉冲电压为5.5V,脉冲频率为1500Hz,占空比为50%,NaCl浓度为0.01mol/L时,降解效果最好.在相同条件下,比较脉冲与直流两种供电模式下的电化学氧化效果.结果表明脉冲模式下,90min内MB脱色率、COD去除率及电流效率分别为100%、94.5%和60.1%,均高于直流模式;脉冲模式下能耗为0.013kWh/gCOD,远小于直流模式的0.107kWh/gCOD.上述结果表明脉冲供电模式相比于直流供电模式具有明显优势.     

石墨烯掺杂分子筛负载氧化铁芬顿催化降解苯酚影响因素的研究

通过水热晶化法制备了石墨烯掺杂介孔分子筛MCM-41复合载体,利用该载体浸渍负载氧化铁制备了非均相芬顿催化剂gh-MCM-41-Fe.以苯酚为模拟有机废水,考察了催化剂和H2O2投加量、水质因素(苯酚初始浓度、反应温度和水中腐殖酸和草酸)等对gh-MCM-41-Fe芬顿催化降解苯酚效能的影响.结果表明,当苯酚初始浓度为100 mg·L-1,催化剂在60 min催化降解苯酚去除率高达97.6%,COD去除率为65.9%,反应符合准一级反应动力学模型;苯酚降解速率随着催化剂和H2O2投加量的增加而增加,但投加过多会消耗·OH自由基从而不利苯酚降解过程;苯酚初始浓度从10 mg·L-1增至100 mg·L-1,苯酚降解速率相应降低,但体系中H2O2及·OH自由基的有效利用率反而增加;反应温度对于苯酚废水降解率和COD去除率影响不大,反应表观频率因子为105.68 min-1,表观活化能为18.43 k J·mol-1;腐殖酸和草酸对苯酚废水降解和COD去除均有抑制作用.     

三维电极体系电催化氧化效率的研究

使用三维电极反应器处理不同盐量的草酸模拟废水,以IrO_2-Ta_2O_5/Ti为阳极、5 mm的球状活性炭(granular activatedcarbon,GAC)为填料,在电流密度100 A/m²,极板间距50 mm的条件下,进行电催化氧化过程中化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、电流效率(Average current efficiency)以及能耗(Energy consumption)的对比,实验结果表明在盐量为0.50%～3.00%的范围内,由于双电层电容的储能作用,提高盐量造成COD去除率有所下降,但能够提高反应末期电流效率,同时由于操作电压的降低可减少反应能耗。通过对比苯酚和草酸的电催化氧化过程证明电催化氧化过程具有较强的氧化有机物的能力。     

Pd/C气体扩散电极用于电生成H2O2降解苯酚的研究

采用自制的Pd/C气体扩散阴极和Ti/IrO2/RuO2阳极,在无隔膜电解槽中对苯酚模拟废水降解效果及机制进行了研究,采用电子自旋共振法(ESR)对电解体系中产生的羟自由基(·OH)进行了检测.结果表明,在Pd/C气体扩散体系中掺杂Pd催化剂可以促进H2 O2的生成(H2 O2的稳定浓度是7.5 mg/L),有利于·OH的产生.经电化学氧化处理120 min后,苯酚和COD的去除率分别达到97.2%和50%,表明在电催化氧化过程中苯酚被氧化生成了大量低分子量中间产物.废水的BOD5/COD值达到0.73是处理前的9.1倍,苯酚废水的可生化降解性通过电化学氧化处理后显著提高.在该电化学体系中苯酚的降解是在阳极直接、间接氧化及阴极产生的H2 O2、·OH的氧化共同作用下完成的.通过对紫外扫描光谱图的分析推断出苯酚在电解过程中有醌类物质生成;由GC-MS检测到了邻苯二酚、对苯二酚、苯醌等芳香族化合物和己二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、丁二酸、丙二酸、乙二酸等短链羧酸,据此提出了苯酚降解的可能历程.     

电化学方法处理分散金黄HF-3R废水的研究

采用钛网作为阳极,钛网为阴极,对分散金黄HF-3R模拟染料废水进行了实验研究,探讨了电解时间、电解质种类及浓度、电流密度以及进水浓度对分散金黄HF-3R脱色效率的影响。结果表明:增加电流密度,提高电解质浓度,延长反应时间有利于分散金黄HF-3R色度的脱除,对于含有110 mg/L的分散金黄HF-3R溶液,电解质NaCl的质量浓度为20.0 g/L,电流密度为2.5 A/dm2,电解时间25 min,溶液的脱色率达到99%,COD去除率为98%。     

超声辅助电催化氧化降解苯酚影响因素的研究

为探讨水体中苯酚的超声辅助电催化氧化降解,考察了超声的频率和声强、溶液的pH值、温度、支持电解质的浓度,电流密度以及苯酚的浓度等因素的影响。在超声声强分别为21.1W/cm2和27.1W/cm2下电催化氧化降解40min,COD去除率分别为59.3%和64.4%,明显高于无超声作用下41.6%的COD去除率;在中性和弱碱性介质中(pH0值在7￣11之间)苯酚的降解效果较好,pH0=10时,苯酚降解的准一级反应速率常数最大;体系的初始pH值超过11,苯酚的降解速率下降很快,这主要是因为体系的碱性太强导致许多副反应的发生,降低了电流效率,反而不利于污染物的氧化降解;溶液中的支持电解质Na2SO4的浓度(CNa2SO4)为10g/L时,苯酚降解的准一级反应速率常数和电催化氧化降解反应时的槽电压均达到最优;在电催化氧化降解过程中,随着电流密度的增加,污染物的氧化降解速率和效率也随之增大。综合考虑降解效率和电流效率两方面因素,电流密度在10￣30mA/cm2范围内较为适宜。     

Fenton试剂处理苯酚废水的研究

利用Fenton试剂对吉林某化工厂产生的苯酚废水进行试验研究,探讨了H2O2、FeSO4·7H2O、pH值、反应时间等因素对苯酚废水中COD去除效果的影响。结果表明：Fenton试剂处理苯酚废水时,受到影响因素的作用大小顺序为H2O2〉FeSO4·7H2O〉pH〉反应时间。并确定Fenton处理此类苯酚废水时最佳的运行条件为：H2O2=8mL／L,FeSO4·7H2O=1．5g／L,pH=3．5,反应时间为40min,且此条件下COD去除率为79％。     

离子膜辅助电催化氧化法预处理焦化废水的研究

焦化废水是属有毒有害、难降解的有机废水,常规的生物处理工艺对其去除效果不甚理想,从而导致出水中难降解污染物含量较高,COD和NH3-N不能达标。论文针对焦化废水的水质特点,采用离子膜电解技术进行预处理。对焦化废水中主要污染物苯酚降解效果的几种因素进行了研究,得出了苯酚降解的最佳工艺条件并在此工艺参数下,对模拟焦化废水电解2.5h,苯酚、COD的去除率分别为84%,45%,氨氮去除率和回收率别为99.5%和96.5%,总能耗27kwh/m3,可以为后续生化处理大大减轻负担,采用该方法作为焦化废水的预处理手段比较经济合理。